大麦植物通过含糖分泌物微调其根部微生物群落

英国约翰·英尼斯中心的雅各布·马龙领导的一项发表在开放获取期刊上的新研究表明，不同类型的大麦通过释放糖和其他化合物的定制混合物，招募不同的土壤微生物群落在其根部周围生长。公共科学图书馆生物学。

生活在植物根部或周围的有益土壤微生物可以提供营养，帮助植物承受压力并保护其免受病原微生物的侵害。作为回报，植物将其通过光合作用产生的一部分糖以及氨基酸和其他代谢物分泌到周围环境中。植物吸引的土壤微生物的组成可能有很大差异，具体取决于植物提供的化合物种类。

在这项新研究中，研究人员更仔细地研究了植物遗传学与其根部微生物之间的关系。他们分析了两种大麦植物的微生物组——一种名为 Tipple 的现代类型，一种名为 Chevallier 的传统类型。这两种大麦类型各自具有与其根部相关的重叠核心微生物群，但在整个群落中存在一些明显差异。

一组常见的根部微生物——假单胞菌属——在蒂普尔根周围特别丰富。研究人员发现，这是因为醉酒植物分泌大量被称为己糖(例如葡萄糖或果糖)的糖，假单胞菌特别喜欢吃这种糖。

他们还观察到两种大麦类型之间基因活性的差异，这有助于解释其根群落的变化。当研究人员试图交换两种植物类型之间的微生物群落时，每种大麦品种在接触其原始群落时都生长得更好。

新发现表明，植物可以微调根区微生物的数量，这对植物健康有重要影响。虽然这些发现来自温室中种植的植物，但研究人员表示，确定农田中种植的大麦发生这些差异的程度将是未来研究的一个关键挑战。

作者补充道，“我们的研究表明，不同的大麦品种根据它们根部分泌的糖和其他营养物质，从土壤中招募不同的微生物群落。这些微生物有助于某些品种的生长，但不能帮助其他品种的生长，这表明培育谷物以招募未来可能会出现有益的、促进生长的微生物。”